钢筋下料培训比得教材讲义(大型国有企业公司培训)

最新钢筋知识讲座

前言当今时代是一个日新月异的时代，是一个吐故纳新的时代，一个知识更新很快的时代，怎样跟上时代的步伐，怎样时常保持知识的先进性和全面性是摆在我们每一个人面前的很现实的问题。特别是建筑行业，顺应时代的潮流，新技术新工艺等层出不穷，国家规范也加快了更新换版的步伐，这就要求每一个专业技术人员加强学习。对于我们公司来说，同样如此，为了保持和增强企业的竞争力，必须有一支基础知识、基本技能扎实的专业技术人员队伍。因此公司将逐步组织各专业知识的培训。目前公司钢筋工程技术素质不容乐观，很多单位都缺少钢筋专业技术人员，特别是钢筋工长不管是质量还是数量都满足不了公司发展的需要；施工员、预算员、材料员等在钢筋知识方面也不善于主动学习，钢筋知识匮乏；公司不定期到各个项目进行实体质量检查发现钢筋工程是最令人担忧的，从钢筋的管理到钢筋的一系列工序来看，已经到了不可容忍的地步，现场管理人员却对此视而不见。公司决定要改变现状，第一步就是要加强钢筋知识的培训。基于上述原因，由公司人力资源部组织，技术质量部参与进行本次钢筋知识的培训。本讲座根据目前公司钢筋工程技术素质和培训的具体需要，本着科学性、先进性、实用性、全面性的精神而编写的。本讲座结合现行规范、标准、工艺和四新技术推广以及管理的要求，加强了具体的钢筋知识、技能的介绍，力求每个方面都用例题讲解，同时根据岗位职业要求，深化了安全生产、文明施工、成品保护等内容。本讲座在编写过程中，得到了公司领导、公司人力资源部的鼎力支持和帮助，在此表示感谢，虽然在编写过程中经过广泛搜集资料信息，认真思考编写，但由于编者水平有限，讲座中缺点错误和不足之处在所难免，望学员们多提意见，指出缺点，以便更新和完善本讲座资料，力求将本讲座资料作为公司钢筋知识培训的专业范本。公司技术质量部第一章建筑工程施工图的基本知识1.1概述建筑工程施工图是一种能够准确表达建筑物的外形轮廓，大小尺寸，结构形式、构造方法和材料做法的图样，是沟通设计和施工的桥梁，工程技术人员要准确完成施工中的各种工序，首要的是要学会看懂施工图。1.1.0制图标准1.图纸幅面及图框尺寸——图纸幅面及图框尺寸应符合表0—1的规定。幅面代号尺寸代号A0A1A2A3A4b×l841×1189594×841420×594297×420210×297c105d15——图纸以短边作为垂直边称为横式，以短边作为水平边称为立式。一般A0～A3图纸宜横式使用；必要时，也可立式使用。

——一个工程设计中，每个专业所使用的图纸，一般不宜多于两种幅面，不含目录及表格所采用的A4幅面。——图纸编排顺序工程图纸应按专业顺序编排。一般应为图纸目录、总图、建筑图、结构图、给水排水图、暖通空调图、电气图……等。

各专业的图纸，应该按图纸内容的主次关系、逻辑关系，有序排列。2.图线——图线的宽度b，宜从下列线宽系列中选取:2.0、1.4、1.0、0.7、0.5、0.35mm。

——每个图样，应根据复杂程度与比例大小，先选定基本线宽b，再选用相应的线宽组。

——同一张图纸内，相同比例的各图样，应选用相同的线宽组。

——相互平行的图线，其间隙不宜小于其中的粗线宽度，且不宜小于0.7mm。

——虚线、单点长画线或双点长画线的线段长度和间隔，宜各自相等。

——单点长画线或双点长画线，当在较小图形中绘制有困难时，可用实线代替。

单点长画线或双点长画线的两端，不应是点。点画线与点画线交接或点画线与其他图线交接时，应是线段交接。

——虚线与虚线交接或虚线与其他图线交接时，应是线段交接。虚线为实线的延长线时，不得与实线连接。

图线不得与文字、数字或符号重叠、混淆，不可避免时，应首先保证文字等的清晰。3.符号剖视的剖切符号应符合下列规定:

——剖视的剖切符号应由剖切位置线及投射方向线组成，均应以粗实线绘制。剖切位置线的长度宜为6～10mm；投射方向线应垂直于剖切位置线，长度应短于剖切位置线，宜为4～6mm。绘制时，剖视的剖切符号不应与其他图线相接触。——剖视剖切符号的编号宜采用阿拉伯数字，按顺序由左至右、由下至上连续编排，并应注写在剖视方向线的端部。

——需要转折的剖切位置线，应在转角的外侧加注与该符号相同的编号。——建(构)筑物剖面图的剖切符号宜注在±0.00标高的平面图上。——断面的剖切符号应符合下列规定:

——断面的剖切符号应只用剖切位置线表示，并应以粗实线绘制，长度宜为6～10mm。

——断面剖切符号的编号宜采用阿拉伯数字，按顺序连续编排，并应注写在剖切位置线的一侧；编号所在的一侧应为该断面的剖视方向。

——剖面图或断面图，如与被剖切图样不在同一张图内，可在剖切位置线的另一侧注明其所在图纸的编号，也可以在图上集中说明。4.索引图样中的某一局部或构件，如需另见详图，应以索引符号索引。索引符号是由直径为10mm的圆和水平直径组成，圆及水平直径均应以细实线绘制。索引符号应按下列规定编写:

——索引出的详图，如与被索引的详图同在一张图纸内，应在索引符号的上半圆中用阿拉伯数字注明该详图的编号，并在下半圆中间画一段水平细实线。

——索引出的详图，如与被索引的详图不在同一张图纸内，应在索引符号的上半圆中用阿拉伯数字注明该详图的编号，在索引符号的下半圆中用阿拉伯数字注明该详图所在图纸的编号。数字较多时，可加文字标注。——索引出的详图，如采用标准图，应在索引符号水平直径的延长线上加注该标准图册的编号。——索引符号如用于索引剖视详图，应在被剖切的部位绘制剖切位置线，并以引出线引出索引符号，引出线所在的一侧应为投射方向。索引符号的编写同上的规定。——零件、钢筋、杆件、设备等的编号，以直径为4～6mm(同一图样应保持一致)的细实线圆表示，其编号应用阿拉伯数字按顺序编写(图6.2.3)。——详图的位置和编号，应以详图符号表示。详图符号的圆应以直径为14mm粗实线绘制。详图应按下列规定编号:详图与被索引的图样同在一张图纸内时，应在详图符号内用阿拉伯数字注明详图的编号。详图与被索引的图样不在同一张图纸内，应用细实线在详图符号内画一水平直径，在上半圆中注明详图编号，在下半圆中注明被索引的图纸的编号。5.引出线

——引出线应以细实线绘制，宜采用水平方向的直线、与水平方向成30°、45°、60°、90°的直线，或经上述角度再折为水平线。文字说明宜注写在水平线的上方,也可注写在水平线的端部。索引详图的引出线,应与水平直径线相连接。

——同时引出几个相同部分的引出线，宜互相平行，也可画成集中于一点的放射线。——多层构造或多层管道共用引出线，应通过被引出的各层。文字说明宜注写在水平线的上方，或注写在水平线的端部，说明的顺序应由上至下，并应与被说明的层次相互一致；如层次为横向排序，则由上至下的说明顺序应与左至右的层次相互一致。

6.其他符号——对称符号由对称线和两端的两对平行线组成。对称线用细点画线绘制；平行线用细实线绘制，其长度宜为6～10mm，每对的间距宜为2～3mm；对称线垂直平分于两对平行线，两端超出平行线宜为2～3mm。

——连接符号应以折断线表示需连接的部位。两部位相距过远时，折断线两端靠图样一侧应标注大写拉丁字母表示连接编号。两个被连接的图样必须用相同的字母编号。——指北针的形状宜如图6.4.3所示,其圆的直径宜为24mm，用细实线绘制；指针尾部的宽度宜为3mm，指针头部应注“北”或“N”字。需用较大直径绘制指北针时，指针尾部宽度宜为直径的1/8。

1.1.1施工图的分类由于专业分工的不同，施工图一般分为建筑施工图、结构施工图和设备施工图。1．建筑施工图（简称建施）：主要说明建筑物的总体布局、外部造形、内部布置、细部构造、装饰装修和施工要求等，其图纸主要包括总平面图、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、建筑详图等。2．结构施工图（简称结施）：主要说明建筑的结构设计内容，包括结构构造类型、结构的平面布置、构件的形状、大小、材料要求等，其图纸主要有结构平面布置图、构件详图等。3．设备施工图（简称设施）：包括给水、排水、采暖通风、电气照明等各种施工图、主要有平面布置图、系统图等。1.1.2施工图的编排顺序一套建筑施工图往往有几十张，甚至几百张，为了便于看图，便于查找，应当把这些图纸按顺序编排。建筑施工图的一般编排顺序是：图纸目录、施工总说明、建筑施工图、结构施工图、设备施工图等。各专业的施工图，应按图纸内容的主次关系进行排列。例如：基本图在前，详图在后；布置图在前，构件图在后；先施工的图在前，后施工的图在后等。1.2施工图的一般表示方法1.2.1建筑制图的表示方法为统一并保证图纸的质量，便于设计和施工，国家对于施工图的表示方法有统一规定。1．图标及会签栏在每张图纸的右下角，都有一个图标（如图1—1），标明工程的名称、图名、图别、图号、设计单位名称等内容。如果需要查阅某张图纸时，可以从图纸的目录中查到所需查阅图纸的图号，然后根据图号查找所需的图纸。设计单位名称工程名称图号区签字区图名区图1—1图标格式会签栏是为各工种的负责人签字用的表格（如图1—2），放在图纸的左侧上方的图框线外。（专业）（姓名）（日期）图1—2会签栏格式2．比例和图名在工程制图中，对于建筑物，通常要缩小绘制在图纸上。图纸中图形为实物的相对应的线性尺寸之比，称为比例。比例应由阿拉伯数字来表示。比值为1的比例称为原值比例，即1：1。比值大于1的比例称为放大比例，如2：1，表示图形尺寸是实物的尺寸放大了2倍。比值小于1的比例称为缩小比例，如1：100，表示图形尺寸是实物的尺寸缩小了100倍。比例一般书写在图名的右侧，字号应比图名字号小一号或两号。当一张图纸中的各图只用同一种比例时，可将比例号统一书写在图标中。平面图1：200图1—3比例3．定位轴线及标号定位轴线是施工中定位、放线的重要依据。凡是承重墙、柱子、大梁或屋架等主要承重构件均应画上轴线以确定其位置。其承重的分隔墙，次要的承重结构，一般不画轴线，而是注明它们与附近的轴线的相关尺寸来确定其位置，但有时也可用分轴线来确定其位置，（如图1—4）定位轴线，在水平方向上用阿拉伯的数字表示，从左至右按顺序编写。竖向的编号采用大写拉丁字母，从下至上顺序编写。拉丁字母中的I、O、Z三个字母不得用轴线编号，以免与阿拉伯数字0、1、2混淆。图1—4定位轴线及编号4．标高标高是标注建筑物高度的一种形式，表示建筑物室内地面及楼面标高，下面不划短线，标高数字注写在长横线的上方。用以标注其它部位的标高，下面的短横线为需标注高度的界限，标高数字注写在长横线的上方或下方。标高数字以m为单位，并注写到小数点后面第三位。标高分为绝对标高和相对标高两种：（1）绝对标高：我国以青岛附近某处黄海的平均海平面作为标高的零点，其他各地都以它为其准而得到的高度数值称为绝对标高。（2）相对标高：以建筑物室内底层主要地坪作为标高的零点，其他各部位以它为基准而得到的高度数值称为相对标高。在施工总说明或总平面图中，一定要注明相对标高和绝对标高的关系。1.2.2图例、构件代号由于建筑平面图一般采用较小的比例，所以门窗等建筑配件用规定的图例表示，并注上相应的代号及编号，如门的代号为M；窗的代号为C。同一类型的门或窗，编号应相同，如M-1、M1和C-1、C1等，常用建筑配件图例见GB50104-2001的3.1门窗图例中，剖面图以左为外，右为内；平面图则以下为外，上为内；立面图上开启方向线交角的一侧为安装合叶的一侧，实线为外开，虚线为内开。在结构施工图中需要注明构件的名称，常采用代号表示。构件的代号通常以构件名称的汉语拼音第一个大写字母表示。下表是常用结构构件代号表常用结构构件代号序号名称代号序号名称代号序号名称代号1234567891011121314板屋面板空心板槽形板折板密肋板楼梯板盖板或沟盖板挡雨板或檐板吊车梁安全走道板墙板天沟板梁屋面梁BWBKBCBZBMBTBGBYBDBQBTGBLWL1516171819202122232425262728吊车梁圈梁过梁连系梁基础梁楼梯梁檩条屋架托架天窗架框架刚架支架柱DLQLGLLLJLTLLTWJTJCJKJGJZJZ2930313233343536373839404142基础设备基础桩柱间支撑垂直支撑水平支撑梯雨篷阳台梁垫预埋件天窗端壁钢筋网钢筋骨架JSJZHZCCCSCTYPYTLDMTDWG1.2.3钢筋图示方法及尺寸标注1．图示方法为了突出表示钢筋的配置情况，在构件结构图中，把钢筋画成粗实线，构件的外形轮廓线画成细实线；在构件的断面图中，钢筋的截面则画成粗圆点。表1—4列出了钢筋常见的表示方法。中外还要标注钢筋的编号，同类型的钢筋可采用同一钢筋编号。编号的方法是在该钢筋上画一条引出线，在其另一端画一直径为6mm细线圆圈，在圆圈内写上钢筋的编号。然后在引出线的水平部分上标注钢筋的尺寸。2．尺寸标注钢筋的直径、数量或相邻钢筋中心距一般采用引出线方式标注，其尺寸标注有下面两种形式：①标注钢筋的根数和直径，如梁内受力筋和架立筋。②标注钢筋的直径和相邻钢筋中心距，如梁内箍筋和板内钢筋。钢筋简图中的尺寸，受力筋的尺寸按外皮尺寸标注，箍筋的尺寸按内皮尺寸标注。1.3施工图的识读1.3.1读图应注意的几个问题1．施工图是根据投影原理绘制的，用图纸表明房屋建筑的设计及构造方法，所以要看懂施工图，应掌握投影原理，并熟悉建筑物的构造。2．熟悉国家有关规范，掌握前述的常用图例、符号及表示方法。3．看图时要先粗后细、先大后小、相互对照。一般是先看图纸目录，核对图纸数量，并检查各类图纸是否齐全。然后查阅总说明及总平面图，大致了解工程的概况，如设计与建设单位，建筑物位置、周围环境、施工技术要求等。再后开始阅读建筑平、立、剖面图，结构施工图等基本图样，并要深入细致地阅读构件图和详图，了解整个工程的施工情况及技术要求。阅读中应注意对照，如平、立、剖面图的对照，基本图与详图的对照，建筑图与结构图的对照，图形与文字说明的对照等。1.3.2建筑施工图的识读建筑施工图包括设计总说明与总平面图、建筑平面图、立面图、剖面图及建筑详图。这里主要介绍建筑平面图的识读。阅读平面图应掌握正确的读图方法，习惯方法为：由外向内、由大到小、由粗到细，先看附注说明，再看图形，逐步深入阅读。图1—8为某学校教工宿舍楼的一层平面图。阅读以上平面图可以看到，平面图的绘图比例为1：100，从平面图四周的尺寸可以了解到宿舍楼的总长、总宽尺寸及房间的开间和进深尺寸。宿舍楼有三个单元，一梯两户。单元入口处采用坡道以利于车辆及行人行走。两户房间的内部布置不尽相同。该宿舍楼每户有两间卧室，两间卧室均为南间。两间卧室均可通向阳台。一楼的南阳台可由小楼梯通向室外。为了便于住户储藏杂物，在卧室设置了壁橱。西边一户的客厅建筑面积较大，不做任何隔断，住户可根据自己的需要进行房间布置。东边一户在起居部分利用铝合金隔断和240mm的墙身隔出一间书房，门口处为客厅，北边是餐厅。东西两户的厨房均设在北阳台。卫生间在进门处，应注意两户卫生间的入口M3所在位置不相同，卫生间的采光窗设在楼梯间。纵观整个房间，窗子的位置选择合理，采光通风效果良好，特别是西单元的西户和东单元的东户，由于在山墙上设置了窗子，使得客厅的采光效果更好。从图中附注可以看出，厨房、厕所地坪均比室内地坪低25mm，并向地漏找坡1%。墙体厚度除注明外，均为240mm。1.3.3结构施工图的识读建筑施工图主要表达了房屋的外形、内部布局、建筑构造和内外装修等，而房屋的各承重构件的布置，形式和构造等内容却需要结构施工图表达出来，同时还要反映出其它专业对结构的要求，是建筑施工的技术依据。结构施工图一般包括基础、梁、板、柱、屋架、楼梯、雨篷等的结构布置图及构件详图。1．结构平面图如图1-9为某学校教工宿舍楼的楼层结构平面布置图。该宿舍的楼面荷载是通过楼板传递给墙或楼面梁的。图中粗点划线表示梁，该建筑各层设有内外拉通的圈梁和布置在阳台挡板底的圈梁QLa。在结构设计说明中指出，门窗洞口处，圈梁代过梁，选自图集L89G303。阳台梁YTL1、YTL2是悬挑梁，卫生间顶板下设有现浇主梁XL1和次梁XL2、XL3、XL4、XL5和XL6分别设在较大的墙洞之上以及阳台挡板顶面，这些梁的具体配筋情况另有结构详图表示。楼板有预制板和现浇板两种，以钢筋混凝土空心板为主。从这些板的标注中，可知板的类型、尺寸和数量。预制板的标注方式因地区而异，本例采用山东省的标准图集，其内容说明如下：当板厚为120mm时，板型代号用数1、2、3、4表示，它们所表示的板的标志宽度（mm）分别为500、600、900、1200，而板的实际宽度比标志宽度减小20mm。板长（mm）有3300、3600、4800等等，分别用前两位数表示，如33表示板长为3300mm。本例各层楼板均做垫层，垫层的作用一是增强整体性，二是防止楼板缝漏水。注意，本例中轴线①、③间距为4600mm，所选用的板型是板长为4800mm的标准板，施工时须加工成长4580mm板。其他房间的布置也有类似情况。厨房、卫生间部分采用了现浇板的形式，以满足上下水管道留孔的需要，并使其具有良好的防水渗性能。在结构平面图中用B1、B2等表示，另有绘出的较大比例的局部平面图表示出它们的配筋情况。各墙角中的柱子均为构造柱。轴线墙上有雨篷，其配筋选自图集L91G307YP271-21B。楼梯间部分结构比较复杂，一般在楼层结构平面图中不予表示，需要单独画出楼梯结构详图。2．钢筋混凝土梁图1—10是现浇楼面梁（L1）的结构详图。梁的两端搁置在砖墙上，一端搭入370mm另端搭入240mm。这里采用了两个断面图，2—2为跨中断面，1—1为近支座处断面。对照立面图和断面图，可以看出矩形梁的底部配有四根受力筋；编号为③的两根（220）位于两侧，是一端折角，直径为20mmⅡ级钢筋。编号为②的两根（220）位于中间，在近支座处按45°方向弯起，弯起钢筋上部弯平点的位置离墙或柱边缘距离为50mm。弯起钢筋伸入到靠近梁的端部（留一保护层厚度）。梁的上面配置了二根编号为①的统长钢筋（210），箍筋为6200，编号为④。立面图中还注明了梁底的结构标高。立面图的正下方配有钢筋详图，在该图中不仅画出了每种钢筋的形状，同时还注明了每种钢筋的编号、根数、直径、等级、各段长度及弯起尺寸等。图中梁的钢筋用量表是统计用料和编制施工预算的依据。3．钢筋混凝土板预制预应力多孔板为定型构件，均有标准图集，因此不必绘出结构详图。这里重点介绍一下现浇板的情况。在现浇板配筋平面图中，每种规格的钢筋只画一根，按其立面形状画在钢筋安放的位置上。如板中有双层钢筋时，底层钢筋弯钩应向上或向左画出，顶层钢筋弯钩应向下或向右画出。与受力筋垂直的分布筋不必画出，但应画在钢筋表中或用文字加以说明。图1—11为现浇板B1、B2的局部平面图。B1为双向板，应双向配筋。纵、横向的受力筋均为10200，近支座处在板的上部分别配置8200的钢筋，钢筋编号由①到③。板B2是简支板，其受力筋为10200，近支座处在板的上部配置8200的钢筋，钢筋编号是②，从文字说明中可知，板内分布筋为6250。第二章钢筋知识一、钢的分类1.1黑色金属、钢和有色金属

在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。

1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。

生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。

把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。

铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。

2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。

3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外，在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。

以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。1.2钢的分类

钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：

1、按品质分类

(1)普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）

(2)优质钢（P、S均≤0.035%）

(3)高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）

2.、按化学成份分类

(1)碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。

(2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。

3、按成形方法分类：(1)锻钢；(2)铸钢；(3)热轧钢；(4)冷拉钢。

4、按金相组织分类

(1)退火状态的a.亚共析钢（铁素体+珠光体）b.共析钢（珠光体）c.过共析钢（珠光体+渗碳体）d.莱氏体钢（珠光体+渗体）。

(2)正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。

(3)无相变或部分发生相变的

5、按用途分类

(1)建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。

(2)结构钢

a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。

b.弹簧钢

c.轴承钢

(3)工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。

(4)特殊性能钢：a.不锈耐酸钢b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢

(5)专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

6、综合分类

(1)普通钢

a.碳素结构钢：(a)Q195；(b)Q215(A、B)；(c)Q235(A、B、C)；(d)Q255(A、B)；(e)Q275。

b.低合金结构钢

c.特定用途的普通结构钢

(2)优质钢（包括高级优质钢）

a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。

b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。

c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。

7、按冶炼方法分类

(1)按炉种分

a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。

b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或(a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。

c.电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。

(2)按脱氧程度和浇注制度分1.3钢材长度尺寸

钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸，是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等长度。钢材长度的法定计量单位是米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）。在现行习惯中，也有用英寸（″）表示的，但它不是法定计量单位。

1.钢材的范围定尺是节省材料的一种有效措施。范围定尺就是长度或长乘宽不小于某种尺寸，或是长度、长乘宽从多少到多少的尺寸范围内交货。生产单位可以按此尺寸要求进行生产供货。

2.不定尺（通常长度）凡产品尺寸（长度或宽度），在标准规定范围内，而又不要求固定尺寸的叫不定尺。不定尺长度又叫通常长度（通尺）。按不定尺交货的金属材料，只要在规定长度范围内交货即可。例如，不大于25mm的普通圆钢，其通常长度规定为4-10m,则长度在此范围内的圆钢都可以交货。

3.定尺按订货要求切成固定尺寸的称为定尺。按定尺长度交货时，所交金属材料必须具有需方在订货合同中指定的长度。例如，合同上注明按定尺长度5m交货，则所交货的材料必须都是5m长的，短于5m或长于5m均为不合格。但实际上交货不可能都是5m长，因此规定了允许有正偏差，而不允许有负偏差。

4.倍尺按订货要求的固定尺寸切成整倍数的称为倍尺。按倍尺长度交货时，所交金属材料的长度必须为需方在订货合同中指定的长度（叫单倍尺）的整数倍数（另加锯口）。例如，需方在订货合同中要求单倍尺长度为2m，那么，切成双倍尺时长度即为4m，切成3倍尺时即为6m，并分别加上一个或两个锯口量。锯口量在标准中有规定。

倍尺交货时，只允许有正偏差，不允许出现负偏值。

5.短尺长度小于标准规定的不定尺长度下限，但不小于允许的最短长度的叫短尺。例如，水、煤气输送钢管标准中规定，允许每批有10%的（按根数计算）2-4m长的短尺钢管。4m即为不定尺长度的下限，允许的最短长度为2m。

6.窄尺宽度小于标准规定的不定尺宽度下限，但不小于允许的最窄宽度的叫窄尺。

按窄尺交货时，必须注意有关标准规定的窄尺比例和最窄尺。

1.4钢材重量

1.钢材的理论重量

钢材的理论重量是按钢材的公称尺寸和密度（过去称为比重）计算得出的重量称之为理论重量。这与钢材的长度尺寸、截面面积和尺寸允许偏差有直接关系。由于钢材在制造过程中的允许偏差，因此用公式计算的理论重量与实际重量有一定出入，所以只作为估算时的参考。

2.钢材的实际重量

钢材实际重量是指钢材以实际称量（过磅）所得的重量，称之为实际重量。实际重量要比理论重量准确。

3.钢材重量的计算方法

⑴毛重是“净重”的对称，是钢材本身和包装材料合计的总重量。运输企业计算运费时按毛重计算。但钢材购销中是按净重计算。

⑵净重是“毛重”的对称。钢材毛重减去包装材料重量后的重量，即实际重量，称之为净重。在钢材购销中一般按净重计算。

⑶皮重钢材包装材料的重量，称之为皮重。

⑷重量吨按钢材毛重计算运费时使用的重量单位。其法定计量单位为吨（1000kg），还有长吨（英制重量单位1016.16kg）、短吨（美制重量单位907.18kg）。

⑸计费重量亦称“计费吨”或“运费吨”。运输部门收取运费的钢材重量。不同的运输方式，有不同的计算标准和方法。如铁路整车运输，一般以所使用的货车标记载重作为计费重量。公路运输则是结合车辆的载重吨位收取运费。铁路、公路的零担，则以毛重若干公斤为起码计费重量，不足时进整。1.5我国钢号的表示方法

1、我国钢号表示方法概述

钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：

①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用"RE"（或"Xt"）表示。

②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表。

③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。

2、我国钢号表示方法的分类说明

1．碳素结构钢

①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以"Q"，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235MPa的碳素结构钢。

②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。

③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。

2．优质碳素结构钢

①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为"45"，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。

②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。

③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。

3．碳素工具钢

①钢号冠以"T"，以免与其他钢类相混。

②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如"T8"表示平均碳含量为0.8%。

③锰含量较高者，在钢号最后标出"Mn"，例如"T8Mn"。

④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母"A"，以示区别，例如"T8MnA"。

4．易切削钢

①钢号冠以"Y"，以区别于优质碳素结构钢。

②字母"Y"后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为"Y30"。

③锰含量较高者，亦在钢号后标出"Mn"，例如"Y40Mn"。

5．合金结构钢

①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。

②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字"1"，例如钢号"12CrMoV"和"12Cr1MoV"，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应

标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。

③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。

钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。

④高级优质钢应在钢号最后加"A"，以区别于一般优质钢。

⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。

6．低合金高强度钢

①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。

②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为"16Mnq"，汽车大梁的专用钢种为"16MnL"，压力容器的专用钢种为"16MnR"。

7．弹簧钢

弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结钢相同。

8．滚动轴承钢

①钢号冠以字母"G"，表示滚动轴承钢类。

②高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。

9．合金工具钢和高速工具钢

①合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量＜1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、

3Cr2W8V。

②钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在

表示含量的数字前加"0"，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。

③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为"W18Cr4V"。钢

号冠以字母"C"者，表示其碳含量高于未冠"C"的通用钢号。

10．不锈钢和耐热钢

①钢号中碳含量以千分之几表示。例如"2Cr13"钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,钢号前分别冠以"

00"及"0"表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9等。

②对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮……等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。

11．焊条钢

它的钢号前冠以字母"H"，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为"H2Cr13"，可以区别于不锈钢"2Cr13"。

12．电工用硅钢

①钢号由字母和数字组成。钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢。

②字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。

③钢号尾部加字母"G"者，表示在高频率下检验的；未加"G"者，表示在频率为50周波下检验的。

例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。

13．电工用纯铁

①它的牌号由字母"DT"和数字组成，"DT"表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如DT3。

②在数字后面所加的字母表示电磁性能：A--高级、E--特级、C--超级，例如DT8A。a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。

2.1钢筋的技术性质钢筋的技术性质主要包括力学性能（也叫机械性能）和工艺性能两个方面。力学性能主要通常是指钢材在标准条件下的抗拉性能，冲击韧性、耐疲劳和硬度等，工艺性能主要包括冷弯和焊接，是检验钢筋的重要依据。钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能；通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能；通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。2.1.1抗拉性能：抗拉性能是钢筋最重要的技术性质，是指其抵抗拉力作用所表现出来的一系列变化，钢筋的抗拉性能，可用其受拉时的应力一应变图来阐明（图3-1），图中钢筋的变化明显示地分为以下四个阶段：图3—1低碳钢受拉时的应力—应变图1．弹性阶段（OA段）在OA阶段，如卸去荷载，试件将恢复原状，表现为弹性变形，与A点相对应的应力为弹性极限，用表示。此阶段应力与应变成正比，其比值为常数，称为弹性模量，用E表示，即。弹性模量反映了钢材抵抗变形的能力。可得到弹性模量和比例极限

2.弹塑性阶段

3．屈服阶段（AB段）当荷载增大，试件应力超过时，应力与应变不再成比例，开始产生塑性变形。图3—1中B上点是这一阶段应力最高点，称为屈服上限，B下点称为屈服下限。通常把B下点对应的应力作为屈服点，用表示。常用低碳钢的为185～235MPa。钢材受力达屈服点后，变形会迅速发展，尽管尚未破坏但已不能满足使用要求。故设计中一般以屈服点作为强度取值依据。可得到屈服强度4．强化阶段（BC）当荷载超过屈服点以后，由于试件内部组织结构发生变化，抵抗变形能力又重新提高，故称为强化阶段。对应于最高点C的应力，称为抗拉强度，用表示。常用低碳钢的为375~500MPa。这一阶段可得到抗拉强度5．颈缩阶段（CD段）当钢材强化达到最高点后，在试件薄弱处的截面将显著缩小，产生“颈缩现象”，如图3-2。由于试件断面急剧缩小，塑性变形迅速增加，拉力也就随着下降，最后发生断裂。将拉断后的试件下断裂处对接在一起（如图3-3），测得其断后标距L1，标距的伸长值与原始标距L0的百分比称为伸长率。即。本阶段可得到收缩率和伸长率通过上述试验可以得到钢材的三大主要的机械性能指标。伸长率是衡量钢材塑性的重要技术指标，伸长率愈大，表明钢材的塑性越好。2.1.2冷弯性能冷弯是检验钢筋原材料质量和钢筋焊接接头的质量重要项目之一，它能够揭示钢材内部组织是否均匀，是否存在夹渣、气孔、裂纹等缺陷，对于钢筋焊接质量的检验尤为重要。冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，钢材的冷弯性能是以试验时的弯曲角度（α）和弯心直径（d）为指标表示，钢材冷弯试验是通过直径（或厚度）为a的试件，采用标准规定的弯心直径d（d=na），弯曲到规定的角度（180º或90º）时，检查弯曲处有无裂纹、断裂及起层等现象，若无则认为冷弯性能合格。钢材冷弯时的弯曲角度愈大，弯心直径愈小，则表示其冷弯性能愈好。图3—4为弯曲角度180º时不同弯心直径的钢材冷弯试验。

冲头在标准试件中部加载，检查记录试件弯曲部位出现裂纹或分层情况时的冷弯角。。或要求将试件冷弯到规定的角度。。而不出现裂纹或分层作为判断钢材冷弯性能的方法。图2—4钢材的冷弯2.1.3、冲击韧性冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。钢材抵抗的冲击荷载越大表示钢材抗冲击的能力越强。钢材经冷加工和时效后，冲击韧性会降低。钢材的时效是指随时间延长，强度逐渐提高而塑性、韧性降低的现象。另外，钢材的冲击韧性随温度的降低而下降，即钢材的冷脆性（指温度降至一定范围，其冲击韧性骤然下降很多并呈现脆性）2.1.4有关钢材机械性能的名词

1.屈服点（σs）

钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs=Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：

帕斯卡=N/m2）

2.屈服强度（σ0.2）

有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。

3.抗拉强度（σb）

材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb=Pb/Fo（MPa）。

4.伸长率（δs）

材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

5.屈强比（σs/σb）

钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75，合金结构钢为0.84-0.86。

6.硬度

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

⑴布氏硬度（HB）

以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面

积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2(N/mm2)。

⑵洛氏硬度（HR）

当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为

1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：

HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。

HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。

HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。

⑶维氏硬度（HV）

以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV）

三、有关钢的热处理的名词

1.钢的退火

将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。

2.钢的正火

正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。

3.钢的淬火

淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。

4.钢的回火

将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。

⑴调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。

⑵时效处理：为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。

5.钢的表面热处理

⑴表面淬火：是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上，但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却，这样就可以把表面层被淬在马氏体组织，而心部没有发生相变，这就实现了表面淬硬而心部不变的目的。适用于中碳钢。

⑵化学热处理：是指将化学元素的原子，借助高温时原子扩散的能力，把它渗入到工件的表面层去，来改变工件表面层的化学成分和结构，从而达到使钢的表面层具有特定要求的组织和性能的一种热处理工艺。按照渗入元素的种类不同，化学热处理可分为渗碳、渗氮、氰化和渗金属法等四种。

渗碳：渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。

渗氮：又称氮化，是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。其目的是提高表面层的硬度与耐磨性以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。目前生产中多采用气体渗氮法。

氰化：又称碳氮共渗，是指在钢中同时渗入碳原子与氮原子的过程。它使钢表面具有渗碳与渗氮的特性。

渗金属：是指以金属原子渗入钢的表面层的过程。它是使钢的表面层合金化，以使工件表面具有某些合金钢、特殊钢的特性，如耐热、耐磨、抗氧化、耐腐蚀等。生产中常用的有渗铝、渗铬、渗硼、渗硅等。2.2钢筋的化学成分及其对钢筋性能的影响钢筋中除了主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、钛（Ti）等元素，这些元素含量很少，但对钢筋性能影响很大。3.2.1碳碳是决定钢筋性能的最重要元素，它对钢材力学性能的影响很大。试验表明：当钢中含碳量在0.8%以下时，随含碳量增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降；对于含碳量大于0.3%的钢，其焊接性能会显著下降。一般工程用碳素钢为低碳钢，即含碳量小于0.25%，工程用低合金钢含碳量小于0.52%。3.2.2硅硅在钢中是有益元素，炼钢时起脱氧作用。硅是我国钢筋钢的主加合金元素，它的作用主要是提高钢的机械强度。通常碳素钢中硅含量小于0.3%，低合金钢含硅小于1.8%。3.2.3锰锰在钢中是有益元素，炼钢时可起到脱氧去硫作用，可消减硫所引起的热脆性，使钢材的热加工性质改善，同时能提高钢材的强度和硬度。当含锰小于1.0%时，对钢的塑性和韧性影响不大。锰是我国低合金结构钢的主加合金元素，其含量一般在1%～2%范围内，它的作用主要是改善钢内部结构，提高强度。当含锰量达11%～14%时，称为高锰钢，具有较高的耐磨性。3.2.4磷磷是钢中很有害的元素之一。磷含量增加，钢材的强度、硬度提高，塑性和韧性显著下降。特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，从而显著加大钢材的冷脆性。磷也使钢材可焊性显著降低。但磷可提高钢的耐磨性和耐蚀性，故在低合金钢中可配合其它元素如铜（Cu）作合金元素使用。建筑用钢一般要求含磷小于0.045%。3.2.5硫硫也是很有害的元素，能够降低钢材的各种机械性能。硫使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。建筑钢材要求硫含量应小于0.045%。3.2.6氧氧是钢中有害元素，能降低钢的机械性能，特别是韧性。氧有促进时效倾向的作用。氧化物所造成的低熔点亦使钢的可焊性变差。通常要求钢中含氧小于0.03%。3.2.7氮氮对钢材性质的影响与碳、磷相似，使钢材强度提高，塑性特别是韧性显著下降。可加剧钢材的时效敏感性和冷脆性，降低可焊性。钢中氮的含量一般小于0.008%。3.2.8钛钛是强脱氧剂，能显著提高强度，改善韧性，但稍降低塑性。钛能减少时效倾向，改善可焊性。3.2.9钒钒是弱脱氧剂，钒加入钢中可减弱碳和氮的不利影响，能有效地提高强度，减小时效敏感性，但有增加焊接时的淬硬倾向。钢筋出现下列情况之一时，必须作化学成分检验：1．无出厂证明书或钢种钢号不明确时。2．有焊接要求的进口钢筋。3．在加工过程中，发生脆断、焊接性能不良和机械性能显著不正常的。2.3钢筋的分类钢筋广泛应用于建筑工程中，其名称种类很多，通常有以下几种分类方法：3.3.1按钢筋的化学成分分类钢筋按照其化学成本可分为低碳素钢钢筋和普通低合金钢钢筋。1．低碳素钢钢筋：工程中的常用钢筋，由碳素钢轧制而成，含碳量小于0.25%。如：建筑工程上用的3号钢表面钢筋，5号钢螺纹钢筋都是由碳素钢轧制而成的。2．普通低合金钢筋普通低合金钢筋是采用低合金钢轧制而成的，也是建筑工程中的常用钢种，如45Si2Mn，它表示是平均含碳量为0.45%、平均含硅量为1.5%～2.5%，平均含锰量于小1.5%的低合金钢筋。3.3.2按钢筋在构件中的作用分类：（图3-7）1、受力钢筋：是构件中主要的受力钢筋，指在外部荷载作用下，通过计算得出的构件所需配置的钢筋，包括受拉钢筋、受压钢筋、弯起钢筋等。2、构造钢筋：因构件的构造要求和施工安装需要配置的钢筋，架立筋、分布筋、箍筋等都属于构造钢筋。图3-7钢筋在构件中的分布3.3.3按钢筋外形分类1．光圆钢筋：Ⅰ级钢筋均轧制为光面圆形载面。2．带肋钢筋：又分为月牙肋钢筋和等高肋钢筋等（图3—8）（a）月牙肋钢筋（b）等高肋钢筋图3—8带肋钢筋3．钢丝4．钢绞线3.3.4按生产工艺分类1．热轧钢筋钢筋混凝土用热轧钢筋根据其表面特征又分为光圆钢筋和带肋钢筋。钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（即Ⅰ级钢筋）由低碳钢轧制成，屈服点为235MPa，抗拉强度为370MPa，其限度等级代号为R235，塑性及焊接性好，便于各种冷加工，广泛用作钢筋混凝土构件的受力筋和构造筋。钢筋混凝土热轧带肋钢筋，其牌号分为HRB335、HRB400、HRB500三种，其中H表示热轧、R表示带肋、B表示钢筋。其力学性能见表3-1，其化学成分见表3-2表3-1热轧带肋钢筋力学性能表牌号公称直径（mm）屈服强度（或）MPa抗拉强度MPa伸长率（%）不小于HRB3356~2528~5033549016HRB4006~2528~5040057014HRB5006~2528~5050063012表3-2热轧带肋钢筋的化学成分牌号化学成分（%）CSiMnPSCeqHRB3350.250.801.600.0450.0450.52HRB4000.250.801.600.0450.0450.54HRB5000.250.801.600.0450.0450.55热轧带肋钢筋新国家标准4月1日起实施GB1499－－1998《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》新标准经审定，1999年4月1日起实施。新旧标准过渡期二年，旧标准至2001年4月1日停止执行。新标准对原标准作了较大修改，主要修改内容如下：1.以钢筋强度级别表示牌号，取代原标准中的钢筋级别和强度等级代号。新标准有3个牌号：HRB335、HRB400、HRB500。增加HRB500牌号，即增加500强度级；取消原540强度级别(IV、RL540)。2.钢筋牌号的主要化学成分(C、Si、Mn)不规定范围，只规定成分上限，不规定成分下限，规定碳当量，并给出碳当量计算公式。钒、铌和钛等微量合金元素，新标准不规定具体成分，各企业可以根据要和资源情况添加。这样比较灵活，有利于企业发挥资源优势，获得产品的最佳性能，更好满足市场需求。3.取消关于镍、铬、铅作为钢中残余元素含量的规定。新标准参照国外标准规定了碳当量，已经包含了残余元素的限制。4.钢中氮含量不大于0.008％的规定，改为钢中氮含量不大于0.012％。当钢中有足够数量的氮结合元素时，含氮量的限制可适当放宽。5.规定钢筋通常按定尺长度交货，具体交货长度应在合同中注明。取消了短尺率。6.规定钢筋在最大拉力下的总伸长率不小于2.5％。7.弯曲试验的弯曲角度，由原来的90度改为180度。8.将原标准附录A的内容放在正文中的有关条款里。9.增加了新的附录A(钢筋在最大拉力下总伸长率的测定方法)和附录B(热轧带肋钢筋参考成分)。热轧带肋钢筋强度高，广泛应用于大、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋。2．钢筋混凝土冷拉钢筋为了提高钢筋的强度及节约钢筋，工地上常按施工规程，控制一定的冷拉应力或冷拉率，对热轧钢筋进行冷拉。根据《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）的规定，冷拉钢筋的力学性能应符合表3-3的要求。冷拉后不得有裂纹、起层等现象。表3-3冷拉钢筋的力学性能钢筋级别钢筋直径（mm）屈服强度（MPa）抗拉强度（MPa）伸长率（%）冷弯不小于弯曲角度弯曲直径Ⅰ级≤1228037011180º3dⅡ级≤254505101090º3d28~404304901090º4dⅢ级8~40500570890º5dⅣ级10~28700835690º5d注：d为钢筋直径（mm）。冷拉Ⅰ级钢筋适用于钢筋混凝土结构中的受拉钢筋，冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋可用作预应力混凝土结构的预应力筋。3．预应力热处理钢筋热处理钢筋其外形分为有纵肋和无纵肋两种（图3-9）。预应力混凝土用热处理钢筋是用ø8、ø10（mm）的热轧螺纹钢筋经淬火和回火等调质处理而成，代号为RB150。热处理钢筋成盘供应，每盘长约200m。图3—9预应力热处理钢筋外形根据《预应力混凝土用热处理钢筋》（GB4463-84）的规定，其所用钢材有40Si2Mn、48Si2Mn和45Si2Cr三个牌号，力学性能应符合表3-4的要求。表3-4预应力混凝土用热处理钢筋的力学性能公称直径（mm）牌号屈服点（MPa）抗拉强度（MPa）伸长率（%）不小于68.21040Si2Mn48Si2Mn45Si2Cr132514706预应力混凝土用热处理钢筋的优点是：强度高，可代替高强钢丝使用；配筋根数少，节约钢材；锚固性好，不易打滑，预应力值稳定；施工简便，开盘后钢筋自然伸直，不需调直及焊接。主要用于预应力钢筋混凝土轨枕，也用于预应力梁、板结构及吊车梁等。4．冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是采用由普通低碳钢或低合金钢热轧的圆盘条为母材，经冷轧减径后在其表面冷轧成二面或三面有肋的钢筋。标准《冷轧带肋钢筋》（GB13788-92）规定，冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为三级，其代号为LL550、LL650和LL800，其中两个L分别表示“冷”“肋字的汉语拼音字头，后面的数字表示钢筋抗拉强度等级数值。冷轧带肋钢筋的公称直径范围为4~12mm，推荐钢筋公称直径为5、6、7、8、9、10mm。冷轧带肋钢筋的材质牌号及化学成分见表3-5所示，其力学性能和工艺性能应符合表3-6的要求。同时，当进行冷弯试验时，受弯曲部位表面不得产生裂纹。钢筋的强屈比应不小于1.05。表3-5冷轧带肋钢筋的牌号及化学成分级别代号牌号化学成分（%）CSiMnTiSPLL550LL650Q2150.09~0.15≤0.300.25~0.55—≤0.050≤0.045Q2350.14~0.22≤0.300.30~0.65—≤0.050≤0.045LL80024MnTi0.19~0.270.17~0.371.20~1.600.01~0.05≤0.045≤0.045表3-6冷轧带肋钢筋的力学和工艺性能级别代号屈服强度（MPa）不小于抗拉强度（MPa）不小于伸长率（%）不小于冷弯180ºD弯心直径d钢筋公称直径应力松弛（）1000h不大于（%）10h不大于（%）LL5505005508—D=3d——LL650520650—4D=4d85LL800640800—4D=5d85冷轧带肋钢筋具有以下优点：（1）强度高，塑性好。（2）握裹力强。砼对冷轧带肋钢筋的握裹力为同直径冷拔钢丝的3~6倍。（3）节约钢材，降低成本。（4）提高构件整体质量。冷轧带肋钢筋将逐步取代冷拔低碳钢丝应用，其中LL550级钢筋宜用作钢筋混凝土结构构件的受力主筋、架立筋和构造钢筋。LL650和LL800级钢筋宜用作中、小预应力混凝土结构构件的受力主筋。5．冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝是将直径为6.5~8.0mm的Q235热轧盘条钢筋，经冷拔加工而成。根据标准GB50204-2002的规定，冷拔低碳钢丝分为甲、乙两级，甲级丝适用于作预应力筋，乙级丝适用于作焊接网、焊接骨架、箍筋和构造钢筋。其力学性能应符合表3-7规定。表3-7冷拔低碳钢丝的力学性能钢丝级别直径（mm）抗拉强度（MPa）伸长率（%）180º反复弯曲（次数）Ⅰ组Ⅱ组不小于甲级56506603.0447006502.54乙级3~55502.04注：预应力冷拔低碳钢丝经机械调查后，抗拉强度标准值应降低50MPa。6．预应力混凝土用钢丝及钢绞线大型预应力混凝土构件，由于受力很大，常采用高强度钢丝或钢铰线作为主要受力钢筋。预应力高强度钢丝是用优质碳素结构钢盘条，经酸洗、冷拉、或得经回火处理等工艺制成，钢绞线是由7根直径为2.5~5.0mm的高强度钢丝，绞捻后经一定热处理清除内应力而制成。绞捻方向一般为左捻。根据《预应力混凝土用钢丝》（GB5223-85）规定，这种钢丝分为冷拉钢丝（代号L）、矫直回火钢丝（代号J）和矫直回火刻痕钢丝（代号JK）三种。前二种其公称直径有3mm、4mm、5mm三种，它们的抗拉强度达1500MPa以上，屈服强度，可达1100MPa以上。预应力混凝土用钢丝具有强度高、柔性好、无接头等优点。施工简便，不需冷拉、焊接接头等加工，而且质量稳定、安全可靠。主要用于大跨度吊车梁、桥梁、电杆、轧枕等的预应力钢筋。根据《预应力混凝土用钢铰线》（GB5224-85）的规定，钢铰线直径有9.0mm、12.0mm和15.0mm三种，整根破坏负荷可达220KN，屈服负荷可达187KN。钢铰线主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等结构的预应力筋。7．冷轧扭钢筋8.各种钢筋的区分HPB235：Hot-rolled

Plain

Bar热轧光圆钢筋，即Ⅰ级钢。GB1499-1998

《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》标准（该标准的最后执行期限为

2001

年

4

月

1

日），取消原Ⅱ级（

RL335

级

20MnSi

）Ⅲ级（

RL400

级中的

25MnSi

）的级别牌号规定，

HRB335

、

HRB400

由

HRB

和牌号的屈服点最小值组成，

H

、

R

、

B

分别为热轧（

Hot

rolled

）、带肋（

Ribbed

）、钢筋（

Bars

）Q235A

低碳钢热轧圆盘条

产品标准：

GB/T710-1997

《低碳钢热轧圆盘条》

一般规格：Φ

5.5

～Φ

20.0mm，产品每捆单重：

1400Kg、2100Kg低碳钢热轧圆盘条主要用于制作钢筋混凝土构件配筋，广泛应于各类建筑工程，是重要的建筑材料。根据

GB/T701-1997

《低碳钢热轧圆盘条》第

1

号修改单的规定：供建筑用盘条的各牌号，在保证力学性能符合标准规定时，碳、锰含量下限可不作交货条件，但其含量（熔炼分析）应在质量证明书中注明。根据这一规定，企业可自行调整

C

、

Mn

成分下限，

HPB235钢筋是钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GB13013-91)不同牌号钢筋的主要力学性能

序号钢筋牌号代表品种БS

MPaБS

Paδ5%备注

1HPB235（R235）是热轧光圆钢筋：Ⅰ级钢也是以前的R235

23537025

2HRB335是钢筋混凝土用热轧带肋钢筋20MnSi33549016原Ⅱ级3HRB400是钢筋混凝土用热轧带肋钢筋20MnsiVT;20MnSiV,20MnSiBNb40057014原Ⅲ级4RRB400余热处理筋（KL400）K20MnSi440600145HRB500是钢筋混凝土用热轧带肋钢筋35MnSiV等50063012原Ⅳ6CRB550（LL550）是钢筋混凝土用冷轧带肋钢筋500550δ10%87Q235235410δ10%

23盘园第三章建筑力学§2-1力的基本概念一、力的概念力是人们在长期生产和生活实践中得到的概念。推动小车前进或提起重物时，人的肌肉会感到紧张，使我们感觉到了“力”。建筑工地上，起重机起吊构件，卷扬机拉直钢筋，打夯机夯实地基等都是力的作用。所以，力是物体之间的相互作用。一个物体受到力的作用，必定有另一个物体对它施加了作用。图2-1力的作用示意图二、力的三要素力对物体的作用效应，取决于力的大小、方向和作用点三个要素。改变其中任何一个因素，也就改变了力对物体的作用效果。力的大小表示物体间相互作用强弱的程度，工程上用牛顿（N）或千牛顿（KN）为单位。力的方向是静止物体在施力物体作用下发生运动的趋势，例如物体在重力作用下，要向下运动，所以重力方向总是竖直向下的。力的作用点是施力物体与受力物体相互接触的位置。通过力的作用点按力的方向所画的直线称为力的作用线。三、作用与反作用原理力是物体之间的相互作用，在甲物体给乙物体一个作用力时，乙物体同时就给甲物体一个反作用力。两个物体间的作用力和反作用力总是同时存在而且大小相等，方向相反，沿同一作用线分别作用在两个物体上。该结论称为作用与反作用原理。应当注意，作用力与反作用力虽然等值、反向、共线，但分别作用在两个不同的物体上，所以不能相互抵消。四、力的合成1、合力与分力作用在同一物体上的若干个力称为力系。如果一个力系可以用一个力来代替而不改变对物体的作用效果，这个力称为力系的合力，力系中的各个力则称作合力的分力。由分力计算合力的过程称作力的合成，由合力计算分力的过程称作力的分解。2、合成与分解的基本规则——平行四边形法则力是矢量，既有大小又有方向。实验知道，合力与分力之间存在着平行四边形的关系，即：作用于物体同一点的两个力，其合力大小和方向可以用代表这两个力的线段作邻边所画出的平行四边形对角线来表示（如图2-2所示）。合力（2-1）F2F2αF1R§2-2力矩的概念及合力矩定理一、力矩力作用在物体上引起的运动，除了使物体发生移动外，还能使物体发生转动。例如，用扳手拧螺帽（图2-3），在力作用下螺帽绕中心点O转动。在这种转动中，力愈大，转动的效果愈大；力作用点离转动中心愈远，转动的效果也愈大。这种转动效果在工地上弯钢筋，撬重物时都会发生。图2-3力矩示意图力使物体产生转动的效应用力矩表示。转动中心点O称为矩心，矩心到力的作用线的垂直距离称为力臂，用d表示，则力F与力臂d的乘积称为力F对O点的力矩。用M0表示：M0=±F·d（2-2）式中M的脚标O是矩心；式中的正负号表示物体绕矩心旋转时有两种不同的转向。通常规定：力使物体绕矩心作逆时针方向转动时，力矩取正号；作顺时针方向转动时，力矩取负号。图2-3中所示力矩为正力矩。力矩的常用单位是牛顿·米（N·m）或千牛顿·米（KN·m）。

二、合力矩定理：合力对平面内任一点之矩，等于力系中各分力对同一点力矩的代数和。即：（2-3）利用上式求某力力矩，当力臂不易求出时，可将该力分解为两个分力，分别求出分力的力矩，然后求其代数和，即可求出合力的力矩。§2-3建筑结构荷载作用在建筑结构上的力分为两类：一类是使物体发生运动趋势的主动力，称为荷载。另一类是阻止物体发生运动的力称约束反力或简称反力。根据我国现行规范规定，结构荷载分为三类：一、恒荷载恒荷载是指长期作用在结构上的不变荷载。在结构使用期间，其值不随时间而改变。例如结构自重、土压力等。恒荷载通常可经过计算或查表求出。二、活荷载在结构使用期间，其值随时间而变化，且其变化值与平均值相比为不可忽略的荷载。如楼面活荷载、风荷载、雪荷载等。三、偶然荷载在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间较短的荷载。如爆炸力、撞击力、地震力等。当荷载的作用面积远远小于结构的受荷面积时，可将作用面积简化为一点，称为集中荷载，如屋架传给柱子的荷载。集中荷载的计量单位是N或KN。连续分布在一块面积上的荷载，叫分布荷载，它的单位是N/㎡或KN/㎡。连续分布在一定长度上的荷载，叫线荷载，它的单位是N/m或KN/m。§2-4支座和支座反力在工程中，常常通过支座将一个构件支承于基础或另一静止的构件上。支座的存在，约束了构件的移动或转动，当构件在力的作用下沿着被约束方向有移动或转动趋势时，支座就对构件产生约束反力，称为支座反力。支座反力限制构件产生移动或转动，从而维持建筑物的静止状态。工程中常用的支座形式有以下三种：一、可动铰支座如图2-4所示。这种支座的特点是允许构件绕着铰的中心点A转动，也允许构件沿着支承平面水平方向移动，但不允许构件沿着支承平面垂直方向移动。因此可动铰支座的支座反力通过销钉中心，垂直于支承面，指向需根据荷载情况由计算确定。这种支座的简图如图2-4（b）、（c）所示，支座反力如图2-4（d）所示。图2-4可动铰支座（a）结构实例（b）、（c）简图（d）支座反力工程上常将一根横梁通过混凝土垫块支承在砖柱上的形式简化为可动铰支座，如图2-5所示。图2-5横梁支承结构简图（a）结构实例（b）简图二、固定铰支座如图2-6所示。这种支座的特点是只允许构件绕着铰的中心点A转动，而不允许构件沿任何方向的移动。因此固定铰支座的支座反力作用于销钉与支座的接触点上，通过销钉中心，指向需根据荷载情况由计算确定。这种支座的简图如图2-6（b）、(c)所示，支座反力如图2-6(d)、(e)所示。图2-6固定铰支座（a）结构实例（b）、（c）简图（d）、（e）支座反力工程中常用沥青麻丝固定柱子的杯形基础，屋架与柱子通过预埋垫板焊接的形式简化为固定铰支座，如图2-7和图2-8所示。图2-7杯形基础结构简图结构实例（b）简图图2-8屋架与柱子结构简图（a）结构实例（b）简图三、固定端支座这种支座不允许构件有任何方向的移动和转动，其支座反力常用水平反力、垂直反力和反力偶表示，如图2-9所示。图2-9固定端支座（a）简图（b）受力图图2-10所示的悬挑板和用细石混凝土浇注